SpaceX lançará a KPLO ‘Danuri’ para órbita lunar
A Coreia do Sul vai fazer sua primeira missão à Lua hoje, 4 de agosto de 2022 para uma órbita de transferência lunar balística. A sonda KPLO – Korea Pathfinder Lunar Orbiter – ou ‘Danuri’, que significa Explorador da Lua será lançada do Space Launch Complex 40 da Estação da Força Espacial de Cabo Canaveral, na Flórida. A janela de lançamento instantâneo é às 19:08 ET (23:08 UTC, 20:08 Brasilia), e uma oportunidade reserva está disponível na sexta-feira, 5 de agosto, às 19:00 ET (23:00 UTC). O foguete Falcon 9 lançará a sonda lunar que deve chegar ao seu destino em meados de dezembro e orbitará o satélite natural da Terra por um ano. O foguete a ser usado é o ‘core’ B1052.6, que vai pousar a 640km do local de lançamento na balsa-drone Just Read The Instructions. A posição estimada de recuperação das conchas da carenagem de cabeça do foguete será aproximadamente 730 km de distância. O ‘core’ de primeiro estágio lançou anteriormente os Arabsat-6A, STP-2, COSMO-SkyMed Segunda Geração FM2 e duas missões Starlink.
CONTAGEM REGRESSIVA
hh: min/s: Evento
00:38:00 O diretor de lançamento da SpaceX verifica o abastecimento de propelente
00:35:00 O abastecimento de RP-1 (querosene de grau de foguete) é regulado
00:35:00 O abastecimento do 1º estágio LOX (oxigênio líquido) começa
00:16:00 O abastecimento da LOX do 2º estágio começa
00:07:00 Falcon 9 inicia resfriamento dos motores (chilldown) antes do lançamento
00:01:00 Computador de voo de comando para decolagem as verificações finais de pré-lançamento
00:01:00 A pressurização do tanque de propelente para a pressão de voo é regulada e conferida
00:00:45 Diretor de lançamento da SpaceX verifica o lançamento
00:00:03 O controlador comanda a sequência de ignição dos motores para decolagem
00:00:00 Decolagem do Falcon 9
LANÇAMENTO, ATERRISSAGEM E LIBERAÇÃO DA CARGA ÚTIL
Todos os tempos são aproximados
hh: min/s: Evento
00:01:12 Max Q (momento de máximo de estresse mecânico no foguete)
00:02:31 Corte dos motores principais do 1º estágio (MECO)
00:02:34 primeiro e segundo estágios separados (estagiamento)
00:02:42 Ignição dos motores do 2º estágio (SES-1)
00:03:15 Liberação de carenagem
00:06:49 Começa a queima de entrada do 1º estágio
00:07:19 Queima de entrada do 1º estágio concluída
00:07:58 Começa a queima de pouso do 1º estágio
00:08:33 Corte dos motores do 2º estágio (SECO)
00:09:01 Pouso do core de primeiro estágio
00:34:15 Reinício dos motores do 2º estágio (SES-2)
00:35:15 Corte do motor do 2º estágio (SECO-2)
00:40:16 Liberação do KPLO
A vida útil da missão prevê um ano de operação em uma órbita circular de 100 km acima da superfície lunar, com ângulo de inclinação de 90 graus. Espera-se que a massa total de lançamento da KPLO seja de aproximadamente 678 kg, incluindo as seis cargas úteis. A espaçonave tem uma forma cúbica (suas dimensões são 1,82 m x 2,14 m x 2,29 m) com dois painéis solares e uma antena parabólica montada em uma lança. As comunicações são via banda S (telemetria e comando) e banda X (downlink de dados de carga útil). A energia (760 W a 28 V) é fornecida através dos painéis solares e baterias recarregáveis. O método inicial de transferência original para alcançar a Lua era usar uma órbita de “loop” de 3,5 fases ao redor da Terra; no entanto, o método WSB/BLT (Weak Stability Boundary/Ballistic Lunar Transfer) foi selecionado posteriormente para economizar delta V, o que acaba por garantir mais combustível. Sabe-se que uma média de cerca de 160 m/s de economia de delta V pode ser alcançada selecionando o método WSB/BLT em comparação com o método convencional de transferência, e a KPLO realmente economizará cerca de 165 m/s de delta V .
A sonda sul-coreana estava sendo preparada para lançamento marcado inicialmente para 2 de agosto, mas a SpaceX adiou por dois dias para “fazer checagens extras no foguete”. Uma hora após o lançamento da espaçonave de quase meia tonelada, ela se desprenderá do foguete e, dali em diante, o KARI (Korea Aerospace Research Institute) assumirá o controle.
Com um investimento de 237 bilhões de won (moeda da Coreia do Sul e equivalente a US$ 180 milhões) e desenvolvida ao longo de seis anos, a KPLO traz entusiasmo aos pesquisadores e cientistas, pois a sonda tem como objetivo revelar aspectos cruciais da Lua, incluindo antigo magnetismo e poeira espalhada por sua superfície. Os pesquisadores esperam que a sonda lance luz sobre fontes de água escondidas junto com gelo perto dos pólos, especialmente nas áreas que permanecem frias e escuras permanentemente.
Com o método WSB/BLT, o período de lançamento da linha de base para a KPLO era de aproximadamente 40 dias (do final de julho ao início de setembro de 2022). Após vários meses de transferência, a nave chegará à Lua em meados de dezembro de 2022 e iniciará a fase de Aquisição da Órbita Lunar (LOA). Durante a fase LOA, que deve durar aproximadamente 15 dias, a KPLO realizará um total de cinco queimas de Inserção de Órbita Lunar (LOI) para atingir sua órbita-alvo final. Imediatamente após a fase de LOA, a fase de comissionamento será iniciada por um período de aproximadamente um mês. Durante a fase de comissionamento, não apenas o chassi da KPLO, mas também todos os instrumentos a bordo serão calibrados e validados para conduzir a próxima missão nominal de um ano ao redor da Lua.
Para ser inserida em órbita lunar (lunar orbit acquisition, LOA), a espaçonave foi projetada com quatro motores de manobra orbital, o Orbit Maneuver Thruster (OMT), com aproximadamente 31,8 Newtons de empuxo com 227 s de Isp (impulso específico) para execução de grandes queimas, e oito motores de controle de atitude, o Attitude Control Thruster (ACT ) com aproximadamente 3,48 N com 218 s de Isp para execução de pequenas queimas. Todos esses mecanismos serão agrupados para execuções de gravação. Quatro motores OMT serão agrupados para serem usados para o propulsor principal definido para grandes queimas durante a fase de transferência e LOA, ou seja, lunar orbit insertion ou LOIs, bem como Manobras de Correção de Trajetória (TCMs) de grande porte que exigem mais de 10 m/s de deltaVs. Para pequenas queimas, como para TCMs com menos de 10 m/s, despejo de impulso e manutenção de órbita durante a fase de missão nominal, oito motores ACT individuais serão agrupados em conjuntos de dois ACT.
Ambiçoes científicas
Os cientistas espaciais da Coreia do Sul esperam que a missão lunar inaugural do país facilite projetos mais ambiciosos no futuro. Kyeong-ja Kim, o principal investigador de um instrumento da Danuri, o espectrômetro de raios gama e geocientista planetário do Instituto Coreano de Geociência e Recursos Minerais em Daejeon, expressou suas esperanças sobre a missão dizendo: “O sucesso para a Danuri garantirá a futura exploração planetária. Todo mundo está muito feliz e animado.”
Eunhyeuk Kim, o cientista do projeto para a missão no KARI em Daejeon, disse: “A espaçonave está pronta para ser lançada”. Ao expressar as cautelas da equipe, Kim disse: “Até o momento do lançamento, verificaremos todos os sistemas repetidamente”. Rachel Klima, geóloga planetária do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, Maryland, e parte da equipe científica da missão, comentou: “É tão interessante ver mais e mais países enviando seus orbitadores e aumentando a compreensão global do que está acontecendo na Lua.” A Danuri terá cinco instrumentos científicos, entre os quais o PolCam, que será a primeira câmera a escanear a superfície lunar usando luz polarizada e registrará como a luz reflete na superfície lunar.
“Isso pode ajudar os pesquisadores a estudar objetos incomuns, como as pequenas e porosas torres de poeira chamadas estruturas de castelos de fadas”, comentou Klima. Outra câmera altamente sensível fornecida pela NASA, a ShadowCam, capturará imagens das regiões permanentemente sombreadas. Essas regiões nunca recebem luz solar.
“Desde logo após a formação da Lua, materiais voláteis, como água de cometas, saltaram de sua superfície e ficam presos nessas regiões muito frias. Temos bilhões de anos de história do Sistema Solar presos nas camadas dessas armadilhas frias. Ao dar aos pesquisadores uma visão do terreno nessas regiões e identificar regiões mais brilhantes que podem ser depósitos de gelo, o ShadowCam poderá informar futuras missões de pouso para estudar essa história”, comentou Klima.
A Danuri também terá um magnetômetro junto com os instrumentos ópticos, e os cientistas acreditam que ele poderá ajudar a revelar os aspectos cruciais do magnetismo da Lua. A superfície da Lua demonstra regiões altamente magnéticas, sugerindo que o núcleo lunar gerou um campo magnético tão forte quanto a Terra através de um processo conhecido como dínamo. Os cientistas continuam intrigados com o fenômeno magnético lunar. O núcleo da Lua é muito menor e proporcionalmente distante da superfície em comparação com a Terra. Então, como o núcleo poderia ter mantido um dínamo tão forte permanece indefinido. A missão sul-coreana pode revelar algo sobre isso, acreditam os especialistas.
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